1. 배경지식

   “공포 반응”은 사람과 동물이 위험한 상황에서 다치는 것을 막아주고 생존할 확률을 높여주는 유익한 생물학적 형질입니다. 예를 들어, 모퉁이를 돌아서다가 갑자기 튀어나온 자동차 때문에 “행동이 얼어붙은 듯” 멈춰버린 경험이 있으실 겁니다. 이것은 “동결 (freezing)”이라고 불리는 반응으로, 사람뿐 아니라 대부분의 척추 동물들에서 대표적으로 관찰되는 공포 행동 반응입니다.  반면, 이러한 반응들을 조절하는 뇌신경 회로에 이상이 생김으로써 공황 장애나 선천후 스트레스 장애 같은 공포-연관 질환을 앓을 수 있습니다. 그러므로 위와 같은 과학적/의학적 가치의 증진을 위해, 신경과학자들은 두뇌 회로가 공포 반응을 올바르게 조절하는 원리를 연구합니다.

2. 질문

   전두엽 신경회로가 본능적인 공포 반응을 조절할 수 있을까?

3. 발견

   전두엽이라는 뇌영역은 복잡한 포유류의 두뇌 속에서도 가장 고도의 연산이 일어나는 장소입니다. 선행 연구들은 전두엽 두뇌회로가 공포 반응을 조절하는 현상을 보고해 왔지만, “트라우마적 경험에 의해 학습된” 공포 반응을 조절하는 원리에만 초점이 맞춰져 있었으며 본능적인 공포 반응을 조절하는 전두엽 회로는 밝혀지지 않았습니다. 이에 저희 연구진은 “포식자와 연관된 본능적인 공포 반응에는 전두엽 회로가 관여할 수 있을까? 관련 영역은 무엇일까?”라는 의문을 품었고, 이어진 실험들을 통해 포식자 냄새에 대한 생쥐의 본능적인 공포 반응이 전두엽-편도체 회로의 일종인 ACC-BLA 연결을 통해 조절되는 현상을 발견했습니다.

4. 후속

   저희 연구진이 발견한 회로는 네트워크의 일부입니다. 향후 연구를 통해 “입력”과 “출력”, “상호 경쟁 또는 보완적인” 신경회로를 파헤쳐 나아가, 공포 반응을 조절하는 두뇌 전체의 지도를 완성해 나가는 것이 앞으로의 제 꿈입니다.

5. 소감

   작은 가정의 중요성을 알게 되었습니다. 그러나 한 편으로, 처음부터 현상을 예측하는 과학 이론을 세우는 것이 얼마나 어려운 일인지도 알게 되었습니다. 지금은 그저 겸허하고 감사한 마음이지만, 앞으로 전문 과학자로서의 도전을 통해 “이론을 통해 처음부터 설계했던 가설이 멋지게 증명되는” 연구를 꼭 경험해보고 싶습니다.

6. 기타

   부족한 면이 많은 저를 대학원 생활동안 지도해주신 지도교수님, 그리고 연구실 동료 및 선후배 분들께 모두 감사드립니다.